[发明专利]针对污染场地修复的3D模型模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及可视化技术领域，具体来说，涉及一种针对污染场地修复的3D模型模拟方法。

背景技术

随着经济的发展，石油工业的迅猛发展，在石油化工生产区、加油站等地，由于落地石油、输油管道渗漏和含油生产污水排放等原因，造成大量的石油污染物进入土层，造成土壤和地下水污染。石油及其副产品对环境的污染越来越严重，已经危及到人类和动植物的生存与健康。因为石油及其副产品对环境的污染主要成分包括苯等挥发性有机物，石油中的有机烃常以液态形态存在，且难溶于水，密度比水小，因此被称为轻质非水相流体（Light Non-aqueous Phase Liquids，LNAPLs）。LNAPLs由点源泄漏后会在重力作用下在土壤包气带中垂直迁移至毛细饱和区上界面后开始横向铺展，一直延至地下水面，最终漂浮在地下水面上形成LNAPLs的透镜体。

目前，随着我国政府和环保工作者对地下水污染的研究进展，比较典型的土壤及地下水修复技术主要有监测天然衰减修复技术（MNA技术）、抽出处理修复技术（P&T技术）和原位修复技术。P&T技术是最早出现的土壤地下水修复技术，即将地下水从原来的位置中抽出，在异地进行修复之后再灌回地下水所在的位置中。但由于毛细张力的作用，滞留在水层的非水相溶液几乎无法从泵中抽出，所以不太适合于石油及其副产品的污染修复。而MNA技术主要依靠污染地区的理化条件和污染物的自身衰减能力进行修复，因此适用于污染量比较小、污染情况不严重的区域，而对于石油泄漏等污染区域并不适合。原位修复技术主要是在土壤及地下水内部进行，修复成本低、效果好、修复方法多种多样、对修复区域的扰动很低、适用范围广，因此，在未来的土壤和地下水污染修复过程中，原位修复技术将越来越多地应用于实际修复过程尤其是石油及其副产品所污染的场地。原位修复技术包含原位生物修复技术、原位物理修复技术和原位化学修复技术，虽然原位物理和化学法的修复效率很高，但是其容易造成二次污染，而可持续的原位生物法具有经济性强、安全绿色，对场地环境不造成任何二次污染的技术，同时在现场施工的同时几乎不影响场地的日常运营。但是原位修复技术地使用的前提是对污染场地的污染物浓度分布、空间分布以及污染场地的修复土壤边界和修复土壤量有一个清晰的认识，从而对药剂的注入位置、注入量等信息才能够做出精准的决策。高精度的数据分析是处理土壤和地下水污染的根本依据，所以场地修复的首要任务就是通过了解场地内污染物对土壤和地下水的影响，完成污染区域的构图。

国内外已经有众多的土壤地下水系统污染模拟软件，但是这些模拟软件的精准度与准确性还有待讨论。本专利所发明的模型软件是以污染场地的水文地质情况以及实地采样分析结果数据为依据，结合传感技术，能够呈现出实时土壤及下水环境的3D模型，从而让场地内的污染以垂直分布图的形式精准呈现。最新的3D可视化技术结合传感器、数字化处理及计算机技术可以帮助客户只需跟一家单位进行合作便可以得到包括样本数据收集、处理及分析在内的并且能够生成三维立体图的、能够通过网络实时传递到移动设备上的整体服务。3D模型与可持续的原位修复技术的结合能够帮助业主进行关于如何控制风险和进行场地修复决策，从而设计出最具性价比的修复方案。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种针对污染场地修复的3D模型模拟方法，用于解决上述技术问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种针对污染场地修复的3D模型模拟方法，包括以下步骤：

S1通过场地调查初步判断厂区内土壤及地下水特征污染物，基于场地特征在疑似污染区域进行布点，在不同方向上对土层进行采样，通过对样品的属性分析，确定特征污染物；

S2将探测到的数据通过检测系统检测后形成样本数据，样本数据经计算机数据采集模块与GEO传感器阵列上的地理位置相结合，形成整合数据文件上传至数据库；

S3通过分析计算对整合数据进行可靠性及误差分析以完善数据，通过条件模拟法将整合数据的离散的样本点数据经插值形成连续的面数据；

S4将连续的面数据结合3D可视化技术形成交互式3D视图输出，即3D模型。

进一步的，所述的针对污染场地修复的3D模型模拟方法包括：

S5将3D模型通过网页或无线设备与客户实现共享，对3D模型进行微调，将最终的3D模型发送至用户的移动设备上。